Röle koruması ve otomasyon nasıl çalışır?

Elektrikle ilgili ilk insan deneylerine ve akımın geçişi için devrelerin yaratılmasına, deneyim ve bilginin edinildiği, süreçlerin düzenlerinin ortaya konduğu ve çalışma kurallarının geliştirildiği kısa devreler ve arızalar eşlik etti.

Yapılan hataların analizine dayanarak, ekipmanı ve insanları elektrik etkilerinden koruyan cihazlar oluşturulmaya başlandı. Bu tür ilk cihazlar, kritik yükler oluşturulduğunda yanan ve elektrik akımı devrelerini kıran sigortalardı.

Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky'nin projesine göre, 1891'den sonra daha karmaşık koruyucu yapılar kitlesel olarak tanıtılmaya başladı, 175 km'de 220 kW elektrik enerjisi, aynı bilim adamı tarafından geliştirilen üç fazlı bir voltaj sistemine dayanarak% 77 verimlilikle başarıyla taşındı.

Koruma prensibi röleler prensibine dayanıyordu - ağın herhangi bir elektrik parametresini sürekli olarak izleyen cihazlar ve kritik değerlere ulaştıklarında tetiklerler: elektrik devresini değiştirerek başlangıç ​​durumlarını keskin bir şekilde değiştirirler.

İlk koruma cihazları elektromekanik röle tasarımları temel alınarak yapılmış ve operasyonlarına katılan uzmanlara bugüne kadar geçerli olan "röle" adı verilmeye başlanmıştır.

Sürekli olarak edinilen tecrübe temelinde güç sisteminde oluşturulan röle koruma ve otomasyon servisi (RPA) aynı anda diğer karmaşık süreçlerde yer almaktadır:

• yerel, uzak ve uzak yöntemler dahil kontrol sistemleri;

• cihaz kilitleri;

• ağda meydana gelen olayların analiz edilmesine izin veren sinyal devreleri;

• mevcut devrelerdeki çeşitli elektriksel büyüklüklerin ölçümü;

• ölçüm kalitesinin metrolojik standartlara göre analizi;

• diğer bazı özellikler.

Koruyucu cihazlardan oluşan bir devre oluşturma ilkeleri

Elektromekanik yapılara dayanan oldukça hantal ve karmaşık bir başlangıç ​​tabanı sürekli olarak geliştirilmekte ve değiştirilmektedir. Koruma çalışmaları için yeni teknik gelişmeler getirildi. Modern enerji komplekslerinde elektromanyetik, indüksiyon, statik - yarı iletken ve mikroişlemci cihazları başarıyla birleştirilir.

Bunlar, her bir özel durum için modernize edilmiş, pratikte değişmeyen bir temel süreç algoritması ile birleştirilir. Ana koruma fonksiyonları yapısal şema ile gösterilmiştir.

Koruyucu cihazların ana fonksiyonları

Gözlem birimi

Ana işlevi, akım ve / veya gerilim ölçüm transformatörlerinden gelen ölçümlere dayanarak sistemde devam eden elektriksel süreçleri izlemektir.

Üniteden alınan çıkış sinyalleri, ayarlar olarak adlandırılan nominal değerlerden kullanıcı tanımlı sapmalarla karşılaştırmak için doğrudan mantık devresine iletilebilir veya başlangıçta dijital forma dönüştürülebilir.

Mantık bloğu

Burada, giriş sinyalleri ayarların sınır karakteristikleri ile karşılaştırılır. Aralarındaki en ufak bir eşleşme, savunmaları çalıştırmak için bir komut verilmesine yol açar.

Yürütme birimi

Mantıksal birim komutlarına yanıt vermeye sürekli olarak hazır tutulur. Bu durumda, anahtarlama şeması, ekipman hasarını ve kişisel yaralanmayı hariç tutan önceden belirlenmiş bir algoritmaya göre gerçekleşir.

Alarm ünitesi

Sistemde meydana gelen süreçler o kadar hızlı gerçekleştirilir ki, bir kişi onları organlarıyla algılayamaz.Mükemmel olayları düzeltmek için, bellekte meydana gelen değişiklikleri kaydederek görsel, ses pozlama yöntemleri kullanan alarm cihazları kurulur.

Tüm alarm yapılarında, operasyondan sonraki durumunun başlangıç ​​konumuna transferi, operatör tarafından bir kez manuel olarak gerçekleştirilir, bu da otomasyon ile korumanın çalışması hakkında bilgi kaybını ortadan kaldırır.

Koruma ilkeleri

Elektrik kullanımının güvenilirliğine ve güvenliğine çok ciddi bir yaklaşım, röle koruma sistemlerinin karşılaması gereken temel gereksinimleri belirlemiştir. Bununla birlikte, aynı zamanda teknik cihazlardır, yani: uygun performansı bozma yeteneğine sahiptirler.

Röle koruma sistemlerinin arızalanması aşağıdakilerle mümkündür:

• korumaların içindeki arızalar;

• yürütme organının eylemi gerekli olmadığında aşırı tepkiler;

• elektrik sisteminde hasar olmaması durumunda yanlış çalışma.

Çalışma sırasındaki arızaları hariç tutmak için, aşağıdakiler için röle koruma ve otomasyon cihazları için gelişmiş gereksinimleri dikkate alarak röle koruma cihazlarının devreye alınması ve bakımı ile bir proje geliştirilir, kurulur, devreye alınır:

• planın hiyerarşisine dayalı seçicilik;

• tepki süresine göre belirlenen hız;

• başlangıç ​​faktörlerine duyarlılık;

• iş güvenilirliği.

Seçicilik ilkesi

Bunun bir başka yaygın adı seçiciliktir. Bu özellik, herhangi bir hiyerarşi ile yapılandırılmış bir ağdaki tezahür arızasının yerini doğru bir şekilde tanımlamanızı ve yerelleştirmenizi sağlar.

Örneğin, bir jeneratör, sırasıyla kendi korumaları 1-2, 3-4 ve 5 ile donatılmış, 1, 2 ve 3 numaralı bölümlerde bulunan birçok tüketiciye elektrik enerjisi iletir. 3 no'lu bölgede son kullanıcının içinde kısa devre olması durumunda, arıza akımları kaynaktan tüm koruma devrelerinden geçecektir.

Bununla birlikte, bu durumda, son bölümün hasarlı bir elektrik motoruyla bağlantısını kesmek ve tüm işletim cihazlarını çalışır durumda bırakmak mantıklıdır. Bu amaçla, devrenin tasarım aşamasında her devre için farklı röle koruma ayarları uygulanır.

Bölüm 5'in koruyucu cihazları arıza akımlarını daha erken hissetmeli ve acil durumların jeneratörden daha hızlı ayrılmalarını sağlamalıdır. Bu nedenle, yukarıdaki şemada, her bölümdeki akım ve zaman ayarlarının değerleri, prensibi izleyerek jeneratörden tüketiciye indirilir: hasar yerine ne kadar yakın olursa, hassasiyet o kadar yüksek olur.

Aynı zamanda, daha düşük seviyedeki koruyucu sistemler de dahil olmak üzere herhangi bir teknik cihazın arızalanma olasılığı dikkate alınarak, fazlalık ilkesi yerine getirilir. Bunun anlamı: Bölüm 3'teki bölüm 5'in koruması arızalıysa, kısa devre, 2 numaralı hattın 4 veya 5 numaralı röle koruma cihazlarının bağlantısını kesmelidir, bu da bölüm 1'in koruması ile sigortalanır.

Performans prensibi

Hasar kapatma süresi en az iki faktörden oluşur:

1. tetik koruma;

2. devre kesici sürücünün çalışması.

İlk parametre, korumanın tasarımı ve kullanılan elemanların sayısı nedeniyle minimum değerden ayarlanabilir. Bu tür yöntemler, devreye özel ayarlanabilir rölelerin dahil edilmesi için bir gecikme süresi oluşturur. Daha fazla koruma için kullanılır.

Hasar yerine yakın olan cihazlar, çalışma için mümkün olan en kısa zaman aralıklarında çalışacak şekilde yapılandırılmalıdır.

Hassasiyet ilkesi

Bu özellik hesaplanan hasar tiplerini ve mevcut koruma bölgesi içindeki güç sisteminin anormal durumlarını belirlemenizi sağlar.

Röle koruma ve otomasyon cihazlarının hassasiyeti

Sayısal ifadesini belirlemek için, bölüm için kısa devre akımının minimum değerinin açma akımının değerine oranı ile hesaplanan Кч katsayısı eklenir.

Aynı zamanda, röle koruma ve otomasyon cihazları Icz

Hassasiyet katsayısının optimal değeri 1.5-2 aralığındadır.

Güvenilirlik ilkesi

Tanımlamak için terimler tanıtılır:

• çalışma süresi;

• idame;

• dayanıklılık;

• sebat.

Her birinin kendi değerlendirme kriterleri vardır.

Röle koruma ve otomasyon cihazlarının güvenilirliği

Röle koruma cihazlarının çalışması ve bakımı, yanıt işlevlerinde güvenilirlik için üç seçeneği göz önünde bulundurur:

1. korunan bölgede dahili kısa devreler ile;

2. harici kısa devrenin çalışma alanının dışına geçişi sırasında;

3. hasarsız modlarda.

Aynı zamanda, güvenilirlik ayrılır:

• operasyonel;

• donanım odası.

Acil durum kontrolü

Herhangi bir röle koruma ünitesi sadece bağımsız bir devre değildir, aynı zamanda güç sisteminin acil durum kontrol sistemini oluşturan daha üst düzey komplekslerle birleştirilir. Her öğeyi diğer bileşenlerle birbirine bağlar ve görevlerini kapsamlı bir şekilde yerine getirir.

Koruma ve otomasyon fonksiyonlarının kısaltılmış listesi basitleştirilmiş bir blok diyagram ile gösterilmiştir.

Şebeke Acil Durum Yönetimi

Röle koruma ve otomasyonun çalışmasının özelliklerinin kısa bir özeti, bir röle operatörünün mesleğinin, faaliyete geçen ekipmanın sürekli olarak incelenmesini, bilginin iyileştirilmesini ve güçlü pratik becerilerin oluşturulmasını gerektirdiği sonucuna varmamızı sağlar.

Aktarma operatörünün mesleği hakkında daha fazla bilgi: Meslek Elektrikçi röle koruma ve otomasyonu

Modern röle koruma cihazları hakkında buradan bilgi edinin: Mikroişlemci tabanlı röle koruma cihazları: yeteneklere ve tartışmalı konulara genel bakış

Comments

[#1 galip]

İlginç bir şekilde yazılmış, okunması kolay. Genel bir anlayış için ihtiyacınız olan şey budur. Herşey harika!

[#2]

Yazara çok teşekkürler. Yetkili, ilginç, basit ve açık bir şekilde ifade edilir. Genç profesyoneller ve öğrenciler gerçek yardım. Teşekkürler!

[#3]

Ancak, rölenin ilk konseptinin telgrafta göründüğünü ve ağları korumaya değil, iletilen sinyali iyileştirmeye hizmet ettiğini biliyor musunuz? Ve böylece makale tam anlamıyla parmaklarda ilginç.